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L’Arctique en pleine transformation

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Une nouvelle étude menée par des chercheurs de la Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) et leurs collègues internationaux a révélé que les eaux de ruissellement des rivières et des sédiments du plateau continental apportent des quantités importantes de carbone et de métaux traces dans certaines parties de l’océan Arctique via la dérive transpolaire, un courant de surface important qui fait passer l’eau de la Sibérie à l’océan Atlantique Nord en passant par le pôle Nord. Ces efforts de recherche ont été réalisés dans le cadre du programme international GEOTRACES au cours duquel 2 expéditions ont été menées en 2015 dans l’Arctique Central.

Ces résultats ont été publiés cette semaine dans le Journal of Geophysical Research-Oceans. 4 laboratoires français ont participé à cette étude dont le LEMAR et plus particulièrement Hélène Planquette, chargée de recherche au CNRS et Aridane G. González, maintenant en poste à l’ Oceanography and Global Change Institute (IOCAG, Las Palmas, Espagne).

Importance des éléments traces et des nutriments

« De nombreux éléments traces qui pénètrent dans l’océan en provenance des rivières et des sédiments du plateau continental sont rapidement éliminés de la colonne d’eau », explique Matthew Charette, biogéochimiste marin du WHOI et auteur principal de l’étude. « Mais dans l’Arctique, ils sont liés à l’abondante matière organique des rivières, ce qui permet de transporter le mélange jusqu’à l’Arctique central, à plus de 1 000 kilomètres de leur source ».

Les éléments traces, comme le fer, constituent des éléments de base essentiels à la vie océanique. À mesure que l’Arctique se réchauffe et que de grandes parties de l’océan se libèrent de la glace pendant de longues périodes, les algues marines deviennent plus productives. Une plus grande abondance d’éléments traces provenant des rivières et des sédiments du plateau continental peut entraîner une augmentation des nutriments atteignant le centre de l’océan Arctique, ce qui alimente davantage la production d’algues.

« Il est difficile de dire exactement quels changements cela pourrait induire », déclare M. Charette. « mais nous savons que la structure des écosystèmes marins est déterminée par la disponibilité des nutriments ».

Les nutriments alimentent la croissance du phytoplancton, une algue microscopique qui constitue la base de la chaîne alimentaire marine. En général, plus de phytoplancton apporte plus de zooplancton, c’est-à-dire de petits poissons et crustacés, qui peuvent ensuite être consommés par les prédateurs océaniques supérieurs comme les phoques et les baleines.

On s’attend à ce que les concentrations d’éléments traces et de nutriments, auparavant enfermés dans les sols gelés (permafrost), augmentent à mesure qu’une plus grande quantité de ruissellement fluvial atteint l’Arctique, qui se réchauffe à un rythme beaucoup plus rapide que la plupart des autres régions du monde.  Bien qu’une augmentation des nutriments puisse stimuler la productivité marine de l’Arctique, M. Charette met en garde sur le fait que la perte continue de glace de mer va encore aggraver le réchauffement climatique, ce qui aura un impact plus large sur les écosystèmes.

« L’Arctique joue un rôle important dans la régulation du climat de la Terre, la couverture de glace réfléchissant la lumière du soleil vers l’espace, ce qui contribue à atténuer la hausse des températures mondiales due aux émissions de gaz à effet de serre », ajoute-t-il. « Une fois la glace disparue, l’océan Arctique absorbera davantage de chaleur de l’atmosphère, ce qui ne fera qu’aggraver notre situation climatique ».

Le financement de GEOTRACES arctique a été assuré par la Fondation nationale des sciences des États-Unis, le Conseil suédois de la recherche Formas, l’Agence nationale de la recherche française (ANR) et le LabexMER, l’Organisation néerlandaise pour la recherche scientifique et le fonds de recherche indépendant danois. Les expéditions Arctic GEOTRACES ont été soutenues par les capitaines et les équipages de l’USCGC Healy et du R/V Polarstern.

Principaux points à retenir :

– Les eaux de ruissellement des rivières et des sédiments du plateau continental apportent des quantités importantes de carbone et de métaux traces dans certaines parties de l’océan Arctique via la dérive transpolaire.

– Les niveaux de nutriments et la productivité pourraient augmenter dans l’Arctique grâce à l’apport supplémentaire de ces nutriments, mais la perte de la couverture de glace continuera d’aggraver le réchauffement général et influencera la structure des écosystèmes.

Crédit photos

Stefan Hendricks

Aridane Gonzalez Gonzalez

Contact

Hélène Planquette

Pascale Lherminier, chercheure en océanographie physique au LOPS

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Que faisais-tu avant de venir à l’IUEM ?

J’ai commencé à faire de la mécanique des fluides à l’Ecole Supérieure de Physique et Chimie Industrielle de Paris dans le cadre de mon cursus d’ingénieur, suivi d’un DEA en océanographie. Dans la foulée, j’ai effectué ma thèse à l’Université Pierre et Marie Curie de 1994 à 1998 sur la convection profonde en mer du Groenland avec Jean Claude Gascard. C’est suite à cette expérience que je suis partie trois ans à Monterey en Californie pour un contrat post doctoral au sein du département d’Océanographie de la Naval postgraduate School. Alors que ma thèse était focalisée sur l’étude de données, mon contrat post-doc quant à lui s’appuyait sur des modèles qui m’ont permis d’expliquer la réponse des flotteurs isobares à la convection profonde. C’est plus tard, en 2001, que j’ai été embauchée à l’Ifremer en tant qu’océanographe physicienne et expérimentaliste.

Pourquoi as-tu choisi l’IUEM ?

J’ai choisi d’intégrer le laboratoire d’océanographie physique et spatiale (LOPS) parce qu’il disposait d’une équipe technique ainsi que de moyens à la mer vraiment exceptionnels, avec des programmes qui m’intéressaient beaucoup. Je souhaitais également exercer mon activité hors de Paris. Ainsi, l’idée de travailler à Brest m’a beaucoup plu.

Que fais-tu à l’IUEM ?

Dès mon arrivée j’ai travaillé avec Herlé Mercier sur le projet OVIDE qui dure depuis 2002 et qui porte sur la variabilité décennale de la circulation océanique en Atlantique Nord en s’appuyant sur des observations. D’ailleurs, tous les deux ans, nous partons en mer pour faire des mesures le long d’une section Portugal – Groenland. Notre partenariat avec d’autres laboratoires au sein de l’IUEM, notamment les équipes du LEMAR nous a permis de mener la mission GEOVIDE qui a combiné les objectifs d’OVIDE et ceux de GEOTRACES. Nous avons à cet effet collaboré avec Géraldine Sarthou sur ce projet en tant que co-chefs de cette mission.

Au quotidien, j’alterne entre les publications de GEOVIDE 2014, l’interprétation des données d’OVIDE 2016 et le traitement des données d’OVIDE 2018. A cela s’ajoutent les commissions, les expertises, la communication, les sollicitations des étudiants. Je suis d’ailleurs correspondante communication au niveau de l’IUEM pour le laboratoire (LOPS) au sein d’un réseau qui réunit une quinzaine de personnes 2 à 3 fois par an.

As-tu des anecdotes professionnelles à nous raconter ?

Depuis 2012, les campagnes OVIDE sont organisées une fois sur deux sur le bateau de nos partenaires de l’Institut en recherches marines de Vigo, en Espagne. En 2012, nous avions travaillé une danse galicienne traditionnelle que nous avons présentée sur le pont un Dimanche après déjeuner (j’y jouais de l’accordéon et le commandant la gaïta). Nous nous étions déguisés de façon insolite et avons passé un très bon moment.

Quel est ton plus beau souvenir de boulot ?

Du point de vu professionnel, mes plus beaux souvenirs sont les différentes campagnes en mer auxquelles j’ai participé. C’est l’occasion d’être sur le terrain en contact avec nos sujets d’études. Il s’agit en plus de belles aventures humaines.

Quels sont tes centres d’intérêt ?

La musique sous toutes ses formes. Je fais partie de deux chœurs. Je joue également du violon et de l’accordéon à mes heures perdues. J’aime aussi beaucoup passer du temps avec mes enfants.

As-tu une devise?

Tant qu’il y a de la vie, il y a de l’espoir !

Crédit photos

Sébastien Hervé / UBO

Simon Barbot/Ifremer/OVIDE2018

Contact

Pascale Lherminier